軋機液壓系統故障分析與診斷

孫大語

摘 要：軋機是熱軋線的核心設備，液壓系統是一種自動控制裝置，液壓控制系統分布在熱軋軋機的各個部位，為軋機主要動力來源和自動化控制基礎，確保了軋機的穩定性、可靠性及安全運行。本文基于軋機液壓系統故障分析與改進展開論述。

關鍵詞：軋機;高壓液壓系統;故障分析與診斷

引言

軋機系統是機、電、液、氣、儀一體化的大型復雜系統，其結構與功能的復雜性決定了故障機理的復雜性以及故障診斷的困難度。軋機系統高精度與高可靠性要求使故障診斷任務更加艱巨。

1高壓系統易出現高溫的問題及應對措施

軋機高壓系統由于280 bar的工作壓力，每個閥表的系統中有一個系統超載的溢流閥，高壓高速液壓油通過這些閥節流會產生大量熱量，經過系統循環后，最終這些高溫油會流入罐中。同時，系統中的許多伺服閥、比例閥長度、液壓缸時間使用后，也可能會出現內部排放現象。這種內部泄漏還會產生大量摩擦熱，從而導致燃料箱溫度上升，液壓站系統有自動調溫加熱器和板式冷卻器。但是使用后夏天環境溫度過高，經常發生系統溫度達60℃的高溫警報。

對于這種情況，通過長期分析觀察，1）根據指定的周期清潔板式換熱器，并檢查控制電磁閥是否工作正常。2）每天檢查對系統中的每個釋壓閥定期進行溫度測試，結果顯示，如果特定閥門溫度過高，則需要重新培訓或更換新閥門。3）改造現有板式換熱器，增加板數，增加單位時間內的熱交換量，達到降低液壓站溫度的目的。

2 AGC液壓系統主要故障與分析

（1）傳感器故障，包括位置、油缸油壓、軋制力傳感器故障。液壓壓下實際值（任一側）>24.5mm，或<-3mm時，到極限位，壓下封鎖，軋機停止工作。同一油缸兩側位置差>4mm，可能位置傳感器故障。兩油壓缸傳感器偏差>2.3mm，壓下封鎖，可能：位置傳感器故障、伺服閥或油缸泄漏、偏差或零調不準。軋制力<40MN，否則過載，壓下封鎖，液壓系統卸荷。當兩側壓力傳感器測量值超差，可能：壓力傳感器故障。（2）電磁閥（邏輯功能閥）開關狀態與測壓點壓力關系不符合，可能故障：電氣斷線、電磁閥卡死。（3）壓力故障，主要有：預控限壓閥在工作時沒有處于溢流狀態，檢查：溢流閥實際狀態，溢流壓力設定值，是否符合實際工況。（4）控制邏輯故障，BA（Bsaic Automation）給出控制邏輯信號，而實際電磁閥部動作，可能故障：電氣斷線、電磁閥卡死等，整個伺服系統無法工作。

（5）AGC液壓故障。液壓控制系統由兩套獨立且完全相同液壓位置伺服系統組成，他們沒設定同一值。正常工作時，兩套控制系統按完全相同的指令控制壓下油缸上下移動。采用時間段△T信號進行平滑濾波。當油缸位置傳感器位置差大于2.3mm，必有一套液壓位置伺服系統存在故障，結合伺服系統狀態分析，如驅動電流變化趨勢可對故障進行定位。一般來說，趨勢變化過快的系統更有可能存在故障。

3液壓油中含水檢測及控制措施

軋機液壓系統通過高壓、高溫和高速閥門節流，導致油本身的添加劑分子結構破裂，油本身的穩定性受損，容易發生流水析出。水分子的存在容易損壞系統中的泵、閥門和密封。因此，必須定期從軋機油箱中取樣油，送到專業工廠進行含水量和準確度分析，一旦含水量和準確度超過規定的值，就必須立即采取措施，必要時進行全面的油交換處理。現階段降低油中含水量的方法主要利用外部加熱方法，利用水熱改為蒸汽的功能，將水從液壓油中分離處理，我們工廠多次液壓站超過水后，使用這種分水裝置可以取得良好的結果。

4系統設備的日常維護

（1）泵組：軋機泵是主泵和循環泵，主泵是賀德克的靜壓可變泵共4個，3個1個。循環泵主要是螺桿泵，用于水箱自油的自循環。軋機高壓主泵工作壓力為280 bar，電機工作負荷較大。高壓泵屬于靜壓可變泵，因此，如果每個泵在工作過程中輸出不同，則工作電流可能會因泵工作馬達而有很大差異。為了保證電動機和耦合的使用壽命，必須調整泵端口的流量控制閥，以定期匹配電動機的工作負荷。為了達到確保系統穩定運行的目的。

（2）閥組：高壓液壓系統中有大量比例閥、伺服閥，這些閥控制精度相對較高，每天檢查時主要仔細聽這些閥的泄漏聲，判斷泄漏量是否超過。同時觀察具有給定輸入電流值的閥門出口的壓力是否正常，以及控制電流是否波動。如果確認系統壓力控制有異常，請及時檢查更換處理。同時分析設備損壞的原因，降低備件成本。

（3）液壓缸：軋機使用大量液壓缸，總計100多支。一般來說，軋機液壓缸的使用期限為7 到 10年，因此從7年開始，應計劃更換軋機內部液壓缸，以避免出現緊急情況。液壓缸的日常檢查內容：①液壓缸的泄漏情況;②液壓缸的動作狀態是否正常;③液壓缸運行時的聲音和溫度有無異常;④活塞桿有無傷痕和污染物的粘著情況;⑤液壓缸安裝部位的狀態，有無松動、裂痕、咬合、變形等現象。液壓缸的維護：①各處聯接螺釘除日常檢查外，還應定期進行緊固;②根據液壓設備的具體工作條件，定期更換密封件;③注意工作介質的清潔;④經常監視、注意液壓缸工作狀況，觀察工作壓力、速度以及爬行和振動情況;⑤保持液壓缸的清潔，防止塵埃、棉絨、污物等進入系統。

結束語

軋機液壓系統的故障體系非常龐大，因此，只有熟練的掌握液壓故障分析與診斷的方法，才能在實際生產中快速找出故障原因，為生產穩定提供強有力的保障，最終為企業提高經濟效益。

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